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Os diferentes procedimentos empregados no preparo das amostras estão descritos a seguir.

4.4.1 Ensaios de Lixiviação

Para identificar os metais potencialmente tóxicos presentes nas amostras de baterias e pilhas, foi realizado o ensaio de lixiviação de acordo com a ABNT NBR 10.005/2004.

A quantidade de material ativo utilizada para realizar os procedimentos de determinação da solução extratora e para o ensaio de lixiviação foi menor do que a estabelecida pela norma, devido a cada amostra de bateria e pilha conter pouca quantidade de material ativo. Por isso a quantidade utilizada de material ativo foi proporcional à quantidade de reagentes adicionados.

a) Determinação da solução de extração, conforme ABNT NBR 10.005/2004.

Para efetuar ensaio de lixiviação, primeiramente foi realizado o procedimento para a determinação da solução de extração a ser utilizada no ensaio.

O procedimento utilizou os seguintes reagentes: Água destilada

Ácido Clorídrico a 1 mol.L-1

Solução de extração n° 1 preparada com ácido acético glacial e hidróxido de sódio, com pH= 4,93.

Solução de extração n° 2 preparada com ácido acético glacial, com um pH = 2,88.

O fluxograma apresentado na Figura 22 descreve o procedimento realizado para a determinação da solução de extração.

Figura 22 - Procedimento para determinação da solução de extração.

Fonte: próprio autor.

b) Procedimento de lixiviação para resíduos contendo teor de sólidos igual a 100%. (Lixiviação para não voláteis).

O procedimento de lixiviação foi realizado após a determinação da solução de extração - solução n° 1 (Figura 22).

No procedimento de lixiviação utilizou-se o equipamento: banho de Dubnoff, para a agitação da amostra no período de 18 h. Após, o lixiviado, foi filtrado e preservado. O fluxograma da Figura 23 descreve o procedimento realizado.

Figura 23 - Procedimento de lixiviação para resíduos contendo teor de sólidos igual a 100%.

Fonte: Próprio autor

O lixiviado obtido foi preservado de forma a conservar suas características químicas e submetidos a análises quantitativas por ICP OES e FAAS.

4.4.2 Digestão das amostras empregando aquecimento assistido por radiação micro-ondas

Para realizar a digestão das amostras em forno de micro-ondas, foram adaptados procedimentos encontrados na literatura [65-68] e no manual do fabricante do equipamento, onde foram avaliados a mistura ácida (com alto poder oxidante) e a quantidade de amostra utilizada.

Na literatura [65] foram encontrados procedimentos de extração e digestão ácida em amostras orgânicas e inorgânicas, utilizando o forno de micro-ondas, com a adição de peróxido de hidrogênio (H2O2) como reagente auxiliar para melhorar as

condições de digestão, devido ao seu alto poder de oxidação.

Nas literaturas [66-68] foram encontrados procedimentos de digestão ácida aplicados em amostras de baterias e pilhas, com o uso da água régia (HCl: HNO3,

1:3) adicionadas nas amostras já pesadas, no qual permanecia em repouso por 16h. Nas amostras foram aplicados métodos de digestão, utilizando bloco digestor (método convencional) e forno de micro-ondas. O uso do forno de micro-ondas

apresentou uma facilidade maior no preparo da amostra e um menor tempo para a digestão das amostras. Metais como Cd, Pb, Hg e As foram analisados utilizando a técnica de ICP OES, Espectrometria de Massa com Plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), Espectrometria de Absorção Atômica com vapor a frio (CV AAS).

Foram testados e comparados dois procedimentos de preparo de amostras aplicados na determinação de metais potencialmente tóxicos em pilhas e baterias, por mineralização ácida em forno de micro-ondas.

A amostra escolhida para a realização deste teste foi o material ativo da bateria de NiCd, por conter uma grande quantidade de cádmio, na sua composição, e também por ser um metal potencialmente tóxico [38]. Os digeridos foram analisados por ICP OES. A seguir estão apresentados os dois procedimentos estudados:

Procedimento A: foi pesado 250 mg do material ativo da bateria de NiCd, em um frasco de Teflon®_{, e em seguida adicionados 4,0 mL de HNO}

3, 4,0 mL de HCl e

1,0 mL de H2O2. Os frascos com as amostras e a mistura ácida foram submetidos ao

programa de aquecimento do forno de micro-ondas descrito na Tabela 6. Após a digestão, as amostras foram transferidas para tubos de centrifugação tipo falcon e avolumadas a 50 mL. Este procedimento foi adaptado do manual do forno micro- ondas e literatura [65-68].

Tabela 6- Programa de micro-ondas utilizando 6 frasco de Teflon® _{para digestão do}

material ativo da bateria NiCd.

Etapas Temperatura (°C) Tempo( min) Pressão (bar) Potência (W)

1 130 5:00 40,0 bar 500 W 2 130 2:00 40,0 bar 500 W 3 170 2:00 40,0 bar 500 W 4 170 2:00 40,0 bar 500 W 5 200 3:00 40,0 bar 500 W 6 200 15:00 40,0 bar 500 W

Fonte: Próprio autor.

Procedimento B: foi pesado 100 mg do material ativo da bateria de NiCd, em um frasco de Teflon ®_{, foi adicionado 8,0 mL de água régia e deixadas em repouso}

por 18h, devido a mistura ácida (água régia) se decompor gradativamente com a liberação agentes reativos. Os frascos contendo as amostras e a mistura ácida foram submetidos ao programa de aquecimento do forno de micro-ondas descrito na

Tabela 6. Após a digestão, as amostras foram transferidas para tubos para centrifugação tipo falcon e avolumadas a 50 mL. Este procedimento foi uma adaptação do procedimento recomendado pelo fabricante do forno micro-ondas e pela literatura [66-68].

Para avaliar a exatidão do método, o procedimento B foi escolhido e realizado o teste de adição e recuperação dos analitos com três níveis de concentração na amostra de bateria de NiCd. A quantidade de amostra pesada para realizar o procedimento foi 50 mg, sendo esta, menor do que a utilizada para o procedimento B, devido a altas concentrações obtidas do elemento cádmio, sendo necessário diminuir a quantidade de material ativo a ser analisada para evitar bruscas diluições. Pesados 50 mg do material ativo em frasco de Teflon ® _{e adicionados as}

soluções de padrões, apresentadas na Tabela 7, com mais 1,6 mL de água deionizada. Os frascos foram parcialmente fechados e a solução permaneceu em repouso por 12h. Após esse período, foram adicionados 8,0 mL de água régia, e as amostras permaneceram em repouso por mais 18 horas. Este teste foi realizado em duplicata. Os frascos contendo a amostra e a mistura ácida foram submetidos ao programa de aquecimento do forno de micro-ondas descrito na Tabela 8. Em seguida, foram transferidas para tubos para centrifugação tipo falcon e avolumadas a 50 mL. As medidas analíticas foram realizadas por ICP OES e FAAS.

Tabela 7 - Relação dos analitos e suas concentrações adicionadas nas amostras.

Amostras _{Am_1 Am_2 Am_3 Am_4 Am_5 Am_6 Am_7 Am_8 Am_9} referência s/adição c/ adição c/ adição c/ adição

Analitos Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3

Cr, Ni,Hg - - - 1.0 ppm 2.0 ppm 4.0 ppm

Pb - - - 3.0 ppm 6.0 ppm 12.0 ppm

Cd - - - 10 ppm 30.0 ppm 50.0 ppm

Tabela 8 - Programa de micro-ondas utilizando 12 frascos de Teflon® para a digestão do material ativo da bateria NiCd juntamente com o teste de adição e recuperação.

Etapas Temperatura (°C) Tempo( min) Pressão (bar) Potência (W)

1 130 5:00 40,0 1000 2 130 2:00 40,0 1000 3 170 2:00 40,0 1000 4 170 2:00 40,0 1000 5 200 3:00 40,0 1000 6 200 15:00 40,0 1000

Fonte: Próprio autor.

O procedimento B foi aplicado para as demais amostras de pilhas e baterias e os digeridos foram analisados por ICP OES e FAAS .